Dopyt po lítiu pre elektromobily rastie rekordným tempom, no dnešné metódy ťažby patria medzi ekologicky najnáročnejšie procesy batériového priemyslu.

Práve lítium je pritom kľúčovou surovinou pre batérie elektromobilov, veľké energetické úložiská aj rozvoj obnoviteľných zdrojov energie. Problémom však zostáva, že jeho získavanie dnes často spotrebúva obrovské množstvá vody, energie a ničí citlivé ekosystémy.

Vedci z Columbia University teraz predstavili technológiu, ktorá by mohla spôsob, akým sa lítium získava, zásadne zmeniť. Nová metóda dokáže extrahovať lítium zo slaných podzemných vôd výrazne rýchlejšie, čistejšie a bez gigantických odparovacích jazier, ktoré dnes dominujú produkcii v krajinách ako Čile alebo Argentína. O výskume informoval portál ScienceDaily.

Nová technológia nepotrebuje obrovské lagúny

Približne 40 percent svetového lítia dnes pochádza zo slaných podzemných vôd nachádzajúcich sa najmä pod púštnymi oblasťami Južnej Ameriky. Ťažobné spoločnosti čerpajú soľanku na povrch do obrovských odparovacích lagún, kde sa voda odparuje celé mesiace až roky.

Práve tento proces sa stal terčom kritiky environmentalistov aj miestnych komunít. Reuters už skôr upozornil, že masívna ťažba lítia v čilskej púšti Atacama výrazne znižuje zásoby podzemnej vody v jednom z najsuchších regiónov planéty.

Problémom je aj samotná efektivita. Súčasné technológie fungujú najlepšie iba pri vysoko koncentrovaných ložiskách lítia a vo veľmi špecifických klimatických podmienkach. To výrazne obmedzuje počet miest, kde je možné lítium ekonomicky získavať.

Práve tu prichádza nový systém označovaný ako S3E, teda technológia selektívnej extrakcie pomocou prepínateľného rozpúšťadla. Vedci vyvinuli špeciálne rozpúšťadlo citlivé na teplotu, ktoré dokáže lítium selektívne oddeliť priamo zo slanej vody bez potreby dlhodobého odparovania.

Proces funguje relatívne jednoducho. Pri izbovej teplote rozpúšťadlo absorbuje lítium aj vodu zo soľanky. Následne sa systém zahreje a rozpúšťadlo uvoľní vyčistené lítium spolu s vodou. Samotné rozpúšťadlo sa pritom môže opakovane používať.

Midjourney/Copilot Designer

Vedci tvrdia, že nový systém dokáže získavať lítium až desaťnásobne efektívnejšie než sodík a výrazne lepšie si poradí aj s horčíkom, ktorý patrí medzi najväčšie problémy pri čistení lítia.

Výhodou je aj to, že technológia nevyžaduje komplikované viacstupňové chemické procesy ani extrémne vysoké teploty. To môže výrazne znížiť energetickú náročnosť celej výroby.

Kalifornia môže ukrývať jedny z najväčších zásob lítia na svete

Výskumný tím testoval systém na podmienkach pripomínajúcich oblasť Salton Sea v Kalifornii. Práve tam sa podľa odhadov nachádzajú zásoby schopné vyrobiť batérie pre viac než 375 miliónov elektromobilov.

Región Salton Sea dokonca označujú za potenciálny „Lithium Valley“, ktorý by mohol výrazne znížiť závislosť USA od dovozu strategických surovín z Číny.

Geopolitický význam lítia totiž prudko rastie a lítium sa postupne stáva strategickou surovinou s podobným významom, aký mala ropa počas 20. storočia.

Práve Čína dnes dominuje veľkej časti globálneho batériového reťazca vrátane spracovania lítia. USA aj Európa sa preto snažia budovať vlastné zdroje a technológie, ktoré by znížili ich závislosť od ázijských dodávateľov.

Elektromobily majú stále „špinavý problém“

Hoci elektromobily bývajú prezentované ako ekologická alternatíva ku spaľovacím motorom, výroba batérií zostáva environmentálne veľmi náročná.

Podľa technologického magazínu MIT Technology Review práve dodávateľské reťazce batériových surovín patria medzi najväčšie paradoxy zelenej transformácie.

Audi/Gemini

Nové technológie ťažby lítia preto môžu byť rovnako dôležité ako samotný vývoj nových batérií. Ak sa podarí znížiť spotrebu vody, energie a ekologické škody pri získavaní strategických surovín, elektromobily by sa mohli stať výrazne udržateľnejšími než dnes.

Vedci z Columbia University zatiaľ hovoria iba o proof of concept fáze, teda počiatočnom overení technológie. Napriek tomu veria, že systém S3E môže v budúcnosti nahradiť časť dnešných odparovacích lagún aj klasickú ťažbu tvrdých hornín.

Ak sa podobné technológie podarí dostať do priemyselného meradla, budúcnosť výroby batérií pre elektromobily sa môže výrazne zmeniť. A spolu s ňou aj celý globálny boj o jednu z najdôležitejších surovín modernej energetiky.

Čítajte viac z kategórie: Ekológia